极限思维法在职高物理解题中的有效运用

文 谭 敏

一、伽利略理想实验

如图1-1所示，让小球沿斜面无初速度释放滚下来，小球将滚上另一斜面，但由于摩擦和空气阻力，将不能达到原来的高度。假设一，如果斜面光滑且没有空气阻力，小球将达到原来的高度，如图1-2所示；假设二，如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上要达到原来的高度就要通过更长的路程，如图1-3所示；假设三，继续减小第二个斜面的倾角使他最终成为水平面，小球将再也达不到原来的高度，小球将以恒定不变的速度永远运动下去。如图1-4所示。伽利略的这个结论为牛顿总结出惯性定律奠定了坚实的基础。从上述内容来看，极限思维就是将物理过程或物理现象变化的一般条件推向极限，在极限下情况来进行推理、判断的一种思维方式，这在解决一些物理问题时十分有用和有效，往往会达到事半功倍的效果。下面仅通过几个简单的例子略加以说明，也许对我们解题有所帮助。

二、极限思维法在物理解题中的应用

图1-1

图1-2

图1-3

图1-4

1.极限思维法在寻找物理解题思路中的应用

例题：如图所示，密度均匀的木块漂浮在水面上，现沿虚线将下部截去则剩下的部分将（）

A.上浮一些

B.静止不动

C.下沉一些

D.无法确定

该问题如果用极限思维方法解答就简单多了。我们不妨将木块多截去一些，假如将水面以下的部分全部截去，那么会怎样呢？由于剩下的木块密度保持不变，它仍然会保持漂浮状态，既然是漂浮，那么必然有一部分浸入水中，因此截去之后木头会下沉一些，故选C。

2.极限思维方法在提高做题效率中的应用

例如：如图 3所示，将体积相同的物体 G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。若将个物体同时浸没在水中，则（ ）

图3

A.杠杆仍能保持平衡

B.杠杆不能平衡，A端下沉

C.杠杆不能平衡，B端下沉

D.无法确定杠杆的状态

解析：根据杠杆的平衡条件可知：G1·OA=G2·OB由图可知OA＞OB，所以G1＜G2，当两个物体同时浸没在水中时，因为他们体积相等，因此所受浮力相等。所以：（G1-F浮）OA＜（G2-F浮）OB，则B端下沉。像这样通过计算来进行判断，显得较为麻烦，若采用极限思维，则比较简单。

因为G1＜G2，假如 G1G2受到的浮力恰好等于G1，那么A段受到的拉力为零，而B端受到的拉力不为零，显然B端下沉。

3.极限思维法在检验物理计算结果中的应用

通过利用极限思维法的检验，我们就能快速发现按照上面的解法得出的答案是不正确的，如果输送无穷大的电压时，输送功率一定，那么得到的输送电流值就是接近于零的。相反，当输送的电压值为零时，输出的功率一定，得到的是无穷大的输送电流值。依据电流的热效应我们了解到，利用高压输送电的过程中所消耗的热能值是相对较小的。

学生对待物理解题中往往采取多种解决方法，而职高所涉及到的多种解题思路中，利用极限思维法解决职高物理题，是一种相对其他解决方法而言较为简单便捷的直观方法。